Kiihtyvyyden mittaus BMA250: n ja Arduino Nanon avulla: 4 vaihetta

2025 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2025-01-23 14:41

BMA250 on pieni, ohut, erittäin pienitehoinen, 3-akselinen kiihtyvyysanturi, jonka tarkkuus (13-bittinen) mitataan jopa ± 16 g. Digitaalinen lähtötieto on muotoiltu 16-bittiseksi kaksoiskappaleeksi ja se on saatavana digitaalisen I2C-liitännän kautta. Se mittaa staattisen painovoiman kiihtyvyyden kallistusanturisovelluksissa sekä liikkeen tai iskun aiheuttaman dynaamisen kiihtyvyyden. Sen suuri resoluutio (3,9 mg/LSB) mahdollistaa kaltevuuden muutosten mittaamisen alle 1,0 °.

Tässä opetusohjelmassa aiomme mitata kiihtyvyyden kaikilla kolmella kohtisuoralla akselilla BMA250: n ja Arduino Nanon avulla.

Vaihe 1: Tarvittava laitteisto:

Tavoitteemme saavuttamiseen tarvittavat materiaalit sisältävät seuraavat laitteistokomponentit:

1. BMA250

2. Arduino Nano

3. I2C -kaapeli

4. I2C -kilpi Arduino Nanolle

Vaihe 2: Laitteiston kytkentä:

Laitteiston kytkentäosio selittää periaatteessa anturin ja arduinon väliset tarvittavat johdotukset. Oikeiden liitosten varmistaminen on perustarve, kun työskentelet minkä tahansa järjestelmän kanssa halutun lähdön saavuttamiseksi. Tarvittavat liitännät ovat siis seuraavat:

BMA250 toimii I2C: n yli. Tässä on esimerkki kytkentäkaaviosta, joka osoittaa, miten anturin jokainen liitäntä kytketään.

Valmis levy on konfiguroitu I2C-rajapintaa varten, joten suosittelemme käyttämään tätä kytkentää, jos olet muuten agnostikko. Tarvitset vain neljä johtoa!

Tarvitaan vain neljä liitäntää Vcc, Gnd, SCL ja SDA, ja ne on kytketty I2C -kaapelin avulla.

Nämä yhteydet on esitetty yllä olevissa kuvissa.

Vaihe 3: Arduino -koodi kiihtyvyyden mittaamiseen:

Aloitetaan nyt Arduino -koodilla.

Kun käytät anturimoduulia Arduinon kanssa, sisällytämme Wire.h -kirjaston. "Wire" -kirjasto sisältää toiminnot, jotka helpottavat i2c -tiedonsiirtoa anturin ja Arduino -kortin välillä.

Koko Arduino -koodi on alla käyttäjän mukavuuden vuoksi:

#sisältää

// BMA250 I2C -osoite on 0x18 (24)

#define Addr 0x18

mitätön asennus ()

{

// Alusta I2C -viestintä MASTERiksi

Wire.begin ();

// Alusta sarjaliikenne, aseta baudinopeus = 9600

Sarja.alku (9600);

// Käynnistä I2C -lähetys

Wire.beginTransmission (Addr);

// Valitse alueen valintarekisteri

Wire.write (0x0F);

// Aseta alue +/- 2g

Wire.write (0x03);

// Pysäytä I2C -lähetys

Wire.endTransmission ();

// Käynnistä I2C -lähetys

Wire.beginTransmission (Addr);

// Valitse kaistanleveysrekisteri

Wire.write (0x10);

// Aseta kaistanleveys 7,81 Hz

Wire.write (0x08);

// Pysäytä I2C -lähetys

Wire.endTransmission (); viive (300);}

tyhjä silmukka ()

{

allekirjoittamaton int -data [0];

// Käynnistä I2C -lähetys

Wire.beginTransmission (Addr);

// Valitse tietorekisterit (0x02 - 0x07)

Wire.write (0x02);

// Pysäytä I2C -lähetys

Wire.endTransmission ();

// Pyydä 6 tavua

Wire.requestFrom (Addr, 6);

// Lue kuusi tavua

// xAccl lsb, xAccl msb, yAccl lsb, yAccl msb, zAccl lsb, zAccl msb

jos (Wire.available () == 6)

{

data [0] = Wire.read ();

data [1] = Wire.read ();

data [2] = Wire.read ();

data [3] = Wire.read ();

data [4] = Wire.read ();

data [5] = Wire.read ();

}

viive (300);

// Muunna tiedot 10 bittiin

float xAccl = ((data [1] * 256,0) + (data [0] & 0xC0)) / 64;

jos (xAccl> 511)

{

xAccl -= 1024;

}

float yAccl = ((data [3] * 256,0) + (data [2] & 0xC0)) / 64;

jos (yAccl> 511)

{

yAccl -= 1024;

}

float zAccl = ((data [5] * 256,0) + (data [4] & 0xC0)) / 64;

jos (zAccl> 511)

{

zAccl -= 1024;

}

// Tulostustiedot sarjamonitorille

Serial.print ("Kiihtyvyys X-akselissa:");

Sarja.println (xAccl);

Serial.print ("Kiihtyvyys Y-akselilla:");

Sarja.println (yAccl);

Serial.print ("Kiihtyvyys Z-akselissa:");

Sarja.println (zAccl);

}

Johdinkirjastossa Wire.write () ja Wire.read () käytetään komentojen kirjoittamiseen ja anturilähdön lukemiseen. Serial.print () ja Serial.println () näyttävät anturilähdön Arduino IDE: n sarjamonitorissa.

Anturilähtö näkyy yllä olevassa kuvassa.

Vaihe 4: Sovellukset:

Kiihtyvyysmittarit, kuten BMA250, löytävät sovelluksensa enimmäkseen peleissä ja näyttöprofiilin vaihtamisessa. Tätä anturimoduulia käytetään myös kehittyneessä mobiilisovellusten virranhallintajärjestelmässä. BMA250 on kolmiaksiaalinen digitaalinen kiihtyvyysanturi, joka on varustettu älykkäällä sirun liikkeen laukaisemalla keskeytysohjaimella.